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面向无线传感网络的通信网关研究与设计

更新时间：2020-03-24 07:59:06 大小：3M 上传用户：zhiyao6查看TA发布的资源 标签：无线传感网通信网关 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

近年来，无线传感网络技术不断发展，并且已经成为信息领域中研究的热点之一。无线传感网络以其特有的低功耗、自组网、自愈能力强等特点，已经广泛应用于农业生产、医疗系统、生态监测以及工业安全等领域。无线传感网络在实际应用中主要通过网络底层的传感器节点完成信息采集。这些传感器节点可以协同工作，感知采集对象的各种状态信息，最终将数据传输到远程的控制中心进行综合分析与处理。而无线传感网络作为一种个域网，其使用的网络协议与互联网使用的 TCP/IP协议并不兼容，这就需要一种通信网关将无线传感网络采集的数据进行汇总、翻译与转发。

  本文首先对采用Zigbee协议的无线传感网络整体系统架构进行设计分析。分析了系统模型中不同层次的功能以及具体实现形式。同时介绍了Zigbee协议框架、组网形式以及网络拓扑结构。针对无线传感网络单网关架构的不足之处，提出了一种多网关数据传输方案。对无线传感网络节点进行程序设计，实现了节点自组网、数据采集与传输功能。随后在设计面向Zigbee无线传感网络的通信网关时，采用STM32单片机作为网关主控制器，对网关硬件模块进行了设计选型，对网关实物进行焊接调试。同时完成了网关软件程序的编写工作。网关通过搭载以太网、Wi-Fi、GPRS等多种网络协议转换模块满足了Zigbee网络转互联网的需求。最后使用QT编写了上位机软件。上位机可以对Zigbee无线传感网络采集的温度、湿度等数据进行汇总处理。同时结合MySQL数据库对采集到的数据进行存储，并编写了服务器程序供移动终端对采集的环境信息进行查询显示。

  对采用Zigbee协议的无线传感网络系统各个功能模块进行联合测试表明，系统各部分能够正常运行，完成了预期的功能要求。无线传感网络可以完成温湿度数据的采集，并通过设计的网关发送给上位机软件进行综合分析与处理。

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